Question

一根兩端封閉粗細(xì)均勻的直玻璃中有一段長(zhǎng)57厘米的水銀柱，在水銀柱兩邊各有一段空氣柱（如右圖）。當(dāng)玻璃管水平放置，兩段空氣柱長(zhǎng)度均為30厘米，壓強(qiáng)都是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，現(xiàn)將玻璃管緩慢豎立起來(lái)，則上下兩段空氣柱的長(zhǎng)度分別為（    ）

A．30厘米，30厘米

B．35厘米，25厘米

C．40厘米，20厘米

D．45厘米，15厘米

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】被密閉在直玻璃管左右兩端的氣體可以視為理想氣體；分別以它們?yōu)檠芯繉?duì)象，設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為P₀，緩慢豎立的過(guò)程可以看成是等溫過(guò)程，豎立后上部氣體的長(zhǎng)度為，壓強(qiáng)為，下部氣體的長(zhǎng)度為，壓強(qiáng)為，管的橫截面積為S，則有：

；

又因?yàn)椋?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2012102516463998433558/SYS201210251646593750670198_DA.files/image007.png">

聯(lián)立以上各式，可以求出正確結(jié)果，答案為C選項(xiàng)。

思路分析：分別對(duì)兩部分氣體研究，由于是緩慢過(guò)程，視為等溫過(guò)程；同時(shí)注意兩者壓強(qiáng)之間的關(guān)系和氣柱長(zhǎng)度之間的關(guān)系。

試題點(diǎn)評(píng)：本題是研究?jī)刹糠謿怏w，強(qiáng)調(diào)了緩慢變化，但是兩部分氣體之間的壓強(qiáng)有聯(lián)系。